MATLAB实现基于平均背景法与中值滤波的视频背景去除系统

资 源 简 介

该系统利用MATLAB开发，针对背景缓慢变化的视频，采用平均背景法构建背景模型，结合帧差法分离前景目标，并通过中值滤波消除椒盐噪声，输出清晰前景与背景分离结果。

详 情 说 明

基于平均背景法与中值滤波的视频背景去除系统

项目介绍

本系统设计用于处理背景变化缓慢的视频序列，旨在实现有效的前景目标提取与背景分离。核心方法是通过平均背景法构建一个稳定的静态背景模型，并利用帧差法识别运动前景。为提升前景掩模的质量，系统加入了中值滤波后处理步骤以消除椒盐噪声，最终输出清晰的背景去除结果。该系统适用于监控视频分析、运动目标检测等计算机视觉应用场景。

功能特性

• 静态背景建模：采用平均背景法，对输入视频序列的多帧进行平均计算，生成鲁棒的静态背景图像。
• 前景目标检测：运用帧差法，将当前视频帧与背景模型进行比较，有效分离出前景运动目标。
• 噪声去除：集成中值滤波器，对初步得到的前景二值掩模进行平滑处理，消除孤立的噪声点。
• 多格式视频支持：支持常见的AVI、MP4等视频格式作为输入。
• 多结果输出：系统可输出生成的背景模型图像、二值前景掩模、去背景后的前景视频序列以及噪声处理前后的对比效果图。

使用方法

1. 准备视频：确保待处理视频满足背景变化缓慢、光照稳定且帧数不少于30帧的要求。
2. 运行主程序：执行系统的主入口文件。
3. 选择视频文件：根据程序提示，选择或输入需要处理的视频文件路径。
4. 获取结果：程序运行完毕后，将在指定目录生成以下结果文件：

- background_model.jpg：生成的静态背景图像。 - foreground_masks 文件夹：存储每一帧对应的二值前景掩模图像。 - output_video.avi：去除背景后的前景目标视频序列。 - denoising_comparison.jpg：展示中值滤波处理前后效果的对比图。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB
• 依赖工具箱：Image Processing Toolbox

文件说明

主入口文件承载了系统的核心处理逻辑与流程控制。它主要负责读取用户指定的视频文件，依次执行背景模型的建立、视频帧序列的遍历与前景目标的检测计算。在完成前景初步提取后，它调用中值滤波算法对结果进行优化以抑制噪声，并最终协调各功能模块生成并保存所有规定的输出结果，包括背景图像、前景掩模、处理后视频及对比图。